Dissertation / PhD Thesis/Book

PreJuSER-32293

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Intrazelluläre Flussquantifizierung unter instationären Wachstumsbedingungen und Mischsubstratverwertung in Corynebacterium glutamicum

Drysch, A. (Corresponding author)FZJ*

2003
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag Jülich

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/97

Report No.: Juel-4103

Abstract: Corynebacterium glutamicum wird zur technischen Herstellung von Aminosäuren, wie z.B. von Lysin, seit vielen Jahren eingesetzt. Da die Produktion von Aminosäuren hauptsächlich in Batch- bzw. Fedbatch-Fermentationen durchgeführt wird, war es das Ziel dieser Arbeit, die intrazellulären Stoffflüsse unter diesen Bedingungen zu quantifizieren. Weiterhin sollte untersucht werden, welche physiologische Bedeutung der Phosphoenolpyruvat (PEP)-Carboxykinase, einem wichtigen Enzym bei der gluconeogenetischen Substratverwertung und der Lysin-Synthese, bei Wachstum auf verschiedenen Kohlenstoffquellen und Mischsubstraten zukommt. 1. Nach Zugabe von $^{13}$C-markierter Glucose wurde mit Hilfe der 2D-NMR-Spektroskopie die isotopomere Markierung in verschiedenen intrazellulären Metaboliten ermittelt. Mit diesen Daten gelang es, die Stoffflüsse während des Wachstums und der Produktionsphase zu bestimmen. Im Vergleich zur exponentiellen Wachstumsphase war während der Lysin-Produktionsphase die Aktivität des Pentosephosphatwegs erhöht, so daß mehr NADPH für die Lysin-Synthese gebildet wurde. 2. Ferner wurden mit dem Sensorreaktorsystem mehrere Markierungsexperimente nacheinander im Sensorreaktor, parallel zu der laufenden Batch-Fermentation im Produktionsreaktor, durchgeführt. Somit war es möglich, eine chronologische Serie von Stoffflußdaten im technischen Fermentermaßstab zu gewinnen. Anhand der Fermentationsprofile wurden nahezu identische Wachstumsbedingungen im Produktions- und Sensorreaktor gezeigt. Die Stoffflußanalyse ergab, daß bei steigender Lysin-Produktion eine Reduzierung des Oxalacetat-Abbaus über die decarboxylierenden Rückflüsse der Anaplerosis um 70 % erfolgte. Im Fedbatch-Verfahren kam der Oxalacetat-Abbau bei maximaler Lysin-Produktion fast vollständig zum erliegen. 3. Nach Ausschalten des Oxalacetat-abbauenden Enzyms PEP-Carboxykinase wurde das Wachstum auf verschiedenen Zuckern im Vergleich zum Wildstamm nicht beeinflußt. Dagegen erfolgte bei dieser Mutante durch Zugabe von Acetat oder auch Lactat zu einem Nährmedium mit Glucose, Fructose oder Saccharose als Kohlenstoff- und Energiequelle eine starke Wachstumsverminderung. Dabei wird das PTS, welches für die Aufnahme dieser Zucker verantwortlich ist, durch Acetat oder Lactat reprimiert.

Note: Record converted from VDB: 12.11.2012
Note: Düsseldorf, Univ., Diss., 2003

---

Contributing Institute(s):

1. Biotechnologie 1 (IBT-1)

Research Program(s):

1. Biotechnologie (L02)

Appears in the scientific report 2003

---

Database coverage:

---